Spawanie aluminium i jego stopów - poradnik dla spawaczy

Spawanie aluminium i jego stopów stwarza szereg wyzwań, związanych głównie z dużą reaktywnością tego metalu. Wymaga ono zastosowania odpowiednich metod, materiałów oraz starannego przygotowania. Jak radzić sobie z trudnościami w spawaniu aluminium?

W tym poradniku omawiamy podstawowe zasady i wskazówki dotyczące spawania aluminium i jego stopów. Dowiesz się m.in. jak przygotować brzegi, dobrać parametry i unikać typowych problemów.

Dlaczego aluminium jest trudne do spawania?

Aluminium ma tendencję do tworzenia pasywacyjnej warstwy tlenków, co utrudnia proces spawania. Do problemów należy także:

Duża rozszerzalność cieplna powodująca odkształcenia.
Możliwość powstania pęcherzy gazowych i wtrąceń w spoinie.
Spadek wytrzymałości połączenia w strefie wpływu ciepła.
Trudność uzyskania pełnego przetopu przy niektórych stopach.

Dlatego kluczowe są odpowiednie przygotowanie i parametry spawania.

Jak przygotować krawędzie przed spawaniem aluminium?

Przygotowanie brzegów do spawania obejmuje:

Dokładne oczyszczenie mechaniczne lub z użyciem szczotek drucianych.
Odtłuszczenie acetonową ściereczką tuż przed spawaniem.
Usunięcie widocznej warstwy utlenionej i zanieczyszczeń.
Zaokrąglenie krawędzi aby uniknąć pęknięć.
Wykonanie rowek pod spoinę metodą frezowania zamiast szlifowania.
Unikanie zarysowań powierzchni, które mogą prowadzić do pęknięć.

Jakie metody spawania aluminium są najlepsze?

Najczęściej do spawania aluminium stosuje się:

Spawanie metodą TIG	zapewnia wysoką jakość spoin przy spawaniu wszystkich grubości i typów połączeń.
Spawanie metodą MIG	dobrze nadaje się do łączenia cieńszych blach ze stopów aluminium serii 5000 i 6000.
Spawanie laserowe	pozwala uzyskać głęboki przetop w cienkich materiałach bez deformacji.

Można też zastosować spawanie plazmowe, gazowe (z dodatkiem wodoru) lub zgrzewanie tarciowe.

Jakie gazy osłonowe stosować przy spawaniu aluminium?

Najczęściej do spawania aluminium używa się:

Argon – uniwersalny, najtańszy gaz, szczególnie polecany przy spawaniu TIG.
Mieszanki Ar + He – zapewniają większą stabilność łuku i głębszy przetop.
Argon z dodatkiem azotu lub wodoru – poprawiają zwilżalność i chronią przed porowatością.

Wybór gazu zależy od stopu aluminium, metody spawania i wymaganej jakości spoiny.

Jak dobrać prąd spawania aluminium?

Prąd spawania aluminium powinien być:

Niższy niż w przypadku stali ze względu na mniejszą oporność cieplną aluminium.
Dobrany do grubości materiału – im cieńszy materiał, tym niższy prąd.
Wystarczający do uzyskania odpowiedniego przetopu – zbyt mały prąd powoduje brak wtopienia.
Stabilny, bez zapiekania elektrody przez cały proces.

Typowe prądy przy spawaniu aluminium to 60-200 A dla MIG oraz 50-150 A dla TIG.

Jakich błędów należy unikać przy spawaniu?

Typowe wady przy spawaniu aluminium to:

Porowatość z powodu zawartości wodoru i tlenków.
Pęcherze gazów powstałe wskutek parowania magnezu.
Braki przetopu i nieciągłość spoiny przez zbyt mały prąd.
Przepalenia jeśli prąd lub szybkość jest zbyt duża.
Skurcz i deformacja na skutek dużej rozszerzalności cieplnej aluminium.

Należy dobierać parametry tak, by ich unikać.

Podsumowanie

Spawanie aluminium wymaga wprawy i wiedzy. Kluczowe jest staranne przygotowanie złączy, odpowiedni dobór parametrów oraz stosowanie właściwych gazów osłonowych. Unikaj typowych błędów związanych z dużą reaktywnością tego metalu. Prawidłowe spawanie aluminium pozwala uzyskać połączenia o pełnych właściwościach materiału rodzimego.